package com.atguigu.floyd;

import java.util.Arrays;

public class FloydAlgorithm {

  public static void main(String[] args) {
    // 测试看看图是否创建成功
    char[] vertex = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'};
    // 创建邻接矩阵
    int[][] matrix = new int[vertex.length][vertex.length];
    final int N = 65535;
    matrix[0] = new int[] {0, 5, 7, N, N, N, 2};
    matrix[1] = new int[] {5, 0, N, 9, N, N, 3};
    matrix[2] = new int[] {7, N, 0, N, 8, N, N};
    matrix[3] = new int[] {N, 9, N, 0, N, 4, N};
    matrix[4] = new int[] {N, N, 8, N, 0, 5, 4};
    matrix[5] = new int[] {N, N, N, 4, 5, 0, 6};
    matrix[6] = new int[] {2, 3, N, N, 4, 6, 0};

    // 创建 Graph 对象
    Graph graph = new Graph(vertex.length, matrix, vertex);
    // 调用弗洛伊德算法
    graph.floyd();
    graph.show();
  }
}

// 创建图
class Graph {
  private char[] vertex; // 存放顶点的数组
  private int[][] dis; // 保存，从各个顶点出发到其它顶点的距离，最后的结果，也是保留在该数组
  private int[][] pre; // 保存到达目标顶点的前驱顶点

  // 构造器
  /**
   * @param length 大小
   * @param matrix 邻接矩阵
   * @param vertex 顶点数组
   */
  public Graph(int length, int[][] matrix, char[] vertex) {
    this.vertex = vertex;
    this.dis = matrix;
    this.pre = new int[length][length];
    // 对pre数组初始化, 注意存放的是前驱顶点的下标
    for (int i = 0; i < length; i++) {
      Arrays.fill(pre[i], i);
    }
  }

  // 显示pre数组和dis数组
  public void show() {

    // 为了显示便于阅读，我们优化一下输出
    char[] vertex = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'};
    for (int k = 0; k < dis.length; k++) {
      // 先将pre数组输出的一行
      for (int i = 0; i < dis.length; i++) {
        System.out.print(vertex[pre[k][i]] + " ");
      }
      System.out.println();
      // 输出dis数组的一行数据
      for (int i = 0; i < dis.length; i++) {
        System.out.print("(" + vertex[k] + "到" + vertex[i] + "的最短路径是" + dis[k][i] + ") ");
      }
      System.out.println();
      System.out.println();
    }
  }

  // 弗洛伊德算法, 比较容易理解，而且容易实现
  public void floyd() {
    int len = 0; // 变量保存距离
    // 对中间顶点遍历， k 就是中间顶点的下标 [A, B, C, D, E, F, G]
    for (int k = 0; k < dis.length; k++) { //
      // 从i顶点开始出发 [A, B, C, D, E, F, G]
      for (int i = 0; i < dis.length; i++) {
        // 到达j顶点 // [A, B, C, D, E, F, G]
        for (int j = 0; j < dis.length; j++) {
          len = dis[i][k] + dis[k][j]; // => 求出从i 顶点出发，经过 k中间顶点，到达 j 顶点距离
          if (len < dis[i][j]) { // 如果len小于 dis[i][j]
            dis[i][j] = len; // 更新距离
            pre[i][j] = pre[k][j]; // 更新前驱顶点
          }
        }
      }
    }
  }
}
